Сталь 12Х2Н4А
Описание
Сталь 12Х2Н4А
Сталь 12Х2Н4А: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 12Х2Н4А.
Общие сведения стали 12Х2Н4А
| Заменитель марки |
| стали: 20ХГНР, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 20ХГР. |
| Вид поставки |
| 12Х2н4а круг, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543–71, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69. Калиброванный пруток ГОСТ 1051–73, ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 103–76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71. Трубы ОСТ 14−21−77. |
| Применение |
| Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах. |
Химический состав стали 12Х2Н4А
| Химический элемент |
% |
| Кремний (Si) |
0.17−0.37 |
| Марганец (Mn) |
0.30−0.60 |
| Медь (Cu), не более |
0.30 |
| Никель (Ni) |
3.25−3.65 |
| Сера (S), не более |
0.025 |
| Углерод (C) |
0.09−0.15 |
| Фосфор (P), не более |
0.025 |
| Хром (Cr) |
1.25−1.65 |
Механические свойства стали 12Х2Н4А
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Мкорость деформации 0,007 1/с. |
| 800 |
99 |
115 |
35 |
91 |
| 900 |
64 |
80 |
56 |
96 |
| 1000 |
43 |
54 |
65 |
100 |
| 1100 |
31 |
42 |
64 |
100 |
| 1200 |
20 |
28 |
58 |
100 |
| 1250 |
15 |
23 |
62 |
100 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска,°С |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
| Закалка 900 °C, масло. |
| 200 |
1240 |
1560 |
49 |
88 |
| 300 |
1320 |
1540 |
56 |
74 |
| 400 |
1200 |
1320 |
59 |
103 |
| 500 |
1130 |
1200 |
62 |
125 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
HRCэ |
| Закалка 850 °C, масло. Отпуск 200 °C, воздух. |
| 5 |
1080 |
1270 |
13 |
60 |
105 |
|
39 |
| 15 |
930 |
1080 |
14 |
65 |
116 |
|
38 |
| 20 |
830 |
980 |
16 |
70 |
147 |
|
37 |
| 25 |
780 |
930 |
17 |
70 |
162 |
|
36 |
| Закалка 780 °C, масло. Отпуск 130 °C, воздух. |
| 20 |
980 |
1240 |
10 |
63 |
196 |
375 |
|
| 40 |
860 |
1180 |
11 |
64 |
172 |
355 |
|
| 60 |
690 |
1080 |
13 |
61 |
137 |
325 |
|
Механические свойства прутка
| Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
| Закалка 860 °C, масло. Закалка 760−800°С, масло. Отпуск 180 °C, воздух или масло. |
15 |
930 |
1130 |
10 |
50 |
88 |
| Цементация 920−950°С. Закалка 780−800°С, масло. Отпуск 180−200°С. |
60 |
950 |
1200 |
10 |
50 |
80 |
Технологические свойства стали 12Х2Н4А
| Температура ковки |
| Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101−300 мм — в яме. |
| Свариваемость |
| ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом. |
| Обрабатываемость резанием |
| при НВ 183−187 Kυ тв.спл. = 1.26, Kυ б.ст. = 0.96. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек стали 12Х2Н4А
| Критическая точка |
°С |
| Ac1 |
745 |
| Ac3 |
800 |
| Ar3 |
675 |
| Ar1 |
625 |
| Mn |
438 |
Ударная вязкость стали 12Х2Н4А
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-40 |
| Заготовка сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 40. |
102 |
91 |
| Заготовка сечением 10 мм. Газовая цементация 910 С (по 4-м граням), 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. Глубина слоя 0,65 мм. HRCэ поверхности = 58. |
34 |
25 |
Предел выносливости стали 12Х2Н4А
| σ-1, МПа |
n |
σB, МПа |
σ0,2, МПа |
Термообработка, состояниестали |
| 630 |
1Е+6 |
1220 |
1030 |
Закалка 860 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С. |
| 421 |
|
1180 |
980 |
Закалка 860 С. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С. |
| 519 |
|
1350 |
1140 |
Нормализация 920 С, воздух. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С. |
| 676 |
|
1180 |
930 |
Цементация 910 С. Закалка 790 С, масло. Отпуск 200 С. |
Прокаливаемость стали 12Х2Н4А
Закалка 860 С.
| Расстояние от торца, мм / HRCэ |
| 1.5 |
3 |
4.5 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
30 |
| 38.5−43.5 |
37.5−43.5 |
37.5−43.5 |
35.5−43.5 |
34−43.5 |
32−43.5 |
31−42.5 |
30.5−42 |
28.5−41.5 |
28−40.5 |
| Кол-во мартенсита, % |
Крит.диам. в воде, мм |
Крит.диам. в масле, мм |
| 95 |
30−100 |
18−80 |
Физические свойства стали 12Х2Н4А
| Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Плотность стали, pn, кг/м3 |
7840 |
7820 |
|
7760 |
7710 |
|
7630 |
|
|
|
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
25 |
|
|
19 |
|
|
|
|
|
| Температура испытания,°С |
20−100 |
20−200 |
20−300 |
20−400 |
20−500 |
20−600 |
20−700 |
20−800 |
20−900 |
20−1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С) |
10.0 |
12.0 |
13.0 |
14.7 |
15.3 |
15.6 |
|
|
|
|